近日，《自然通訊》（Nature Communications）發(fā)表了化學(xué)與分子科學(xué)學(xué)院呂輝教授和電氣與自動(dòng)化學(xué)院袁佳歆教授合作的最新研究成果，實(shí)現(xiàn)了含四個(gè)連續(xù)立體中心的手性鄰二胺的高效不對(duì)稱合成。論文題為《通過2,3-二氨基-1,4-二酮的連續(xù)動(dòng)態(tài)動(dòng)力學(xué)拆分高效合成具有四個(gè)連續(xù)立體中心的手性鄰二胺》（Efficient synthesis of chiral vicinal diamines with four contiguous stereocenters via sequential dynamic kinetic resolution of 2,3-diamino-1,4-diketones）。化學(xué)與分子科學(xué)學(xué)院博士研究生馬金銘為論文的第一作者，呂輝教授和袁佳歆教授為共同通訊作者。

含有多個(gè)連續(xù)手性中心的化合物廣泛存在于天然產(chǎn)物及生物活性分子中，其高效合成是有機(jī)合成化學(xué)研究的重要目標(biāo)之一。然而，此類化合物的立體異構(gòu)體數(shù)量較多，如何精準(zhǔn)調(diào)控反應(yīng)的化學(xué)選擇性與立體選擇性，專一性地生成單一構(gòu)型的手性目標(biāo)分子，一直是有機(jī)合成領(lǐng)域中的難點(diǎn)。尤其在可自由旋轉(zhuǎn)的開鏈體系中，因分子旋轉(zhuǎn)的能壘較低，實(shí)現(xiàn)多個(gè)連續(xù)手性中心的精準(zhǔn)構(gòu)建更具挑戰(zhàn)，是該領(lǐng)域的研究前沿之一。因此，發(fā)展能夠一步高效構(gòu)建多個(gè)連續(xù)手性中心的合成新策略，具有重要的科學(xué)意義與應(yīng)用價(jià)值。

在本研究中，他們利用課題組開發(fā)的Ir/f-PNNO催化體系對(duì)外消旋2,3-二氨基-1,4-二酮的不對(duì)稱氫化進(jìn)行研究，利用連續(xù)動(dòng)態(tài)動(dòng)力學(xué)拆分策略，實(shí)現(xiàn)了含四個(gè)連續(xù)立體中心的手性鄰二胺的高效合成。值得注意的是，該反應(yīng)展現(xiàn)出優(yōu)異的對(duì)映選擇性和非對(duì)映選擇性，能立體專一性地從32種可能的還原產(chǎn)物中生成單一目標(biāo)手性分子。該反應(yīng)的底物普適性好，催化效率高，使用0.1 mol % 的催化劑即可順利實(shí)現(xiàn)產(chǎn)物克級(jí)規(guī)模的制備，為結(jié)構(gòu)多樣、功能豐富的手性鄰二胺的高效合成提供了簡(jiǎn)捷實(shí)用的新途徑。此外，所得產(chǎn)物中的手性鄰二胺及氨基醇單元具有豐富的化學(xué)轉(zhuǎn)化，可廣泛應(yīng)用于配體以及手性功能分子的合成中。機(jī)理研究表明，該轉(zhuǎn)化經(jīng)歷了兩次動(dòng)態(tài)動(dòng)力學(xué)拆分過程。該論文所發(fā)展的雙動(dòng)態(tài)動(dòng)力學(xué)拆分策略為含多個(gè)連續(xù)手性中心鏈狀分子的高效構(gòu)建提供了新思路，具有重要的學(xué)術(shù)價(jià)值和潛在的應(yīng)用前景。

該工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金、湖北省自然科學(xué)基金、武漢大學(xué)"雙一流"建設(shè)專項(xiàng)、電網(wǎng)環(huán)境保護(hù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室及化學(xué)學(xué)院大型儀器平臺(tái)的支持。

論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-025-67526-6

呂輝教授課題組鏈接：http://jszy.whu.edu.cn/lvhui1/zh_CN/index.htm

袁佳歆教授課題組鏈接：https://eea.whu.edu.cn/info/1391/12860.htm